2022年江苏省南通市通州区中考数学押题试卷含解析
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这是一份2022年江苏省南通市通州区中考数学押题试卷含解析,共27页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
2021-2022中考数学模拟试卷
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.下列图形中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.如图,菱形ABCD的边长为2,∠B=30°.动点P从点B出发,沿 B-C-D的路线向点D运动.设△ABP的面积为y(B、P两点重合时,△ABP的面积可以看作0),点P运动的路程为x,则y与x之间函数关系的图像大致为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,点E是正方形ABCD内一点,把△BEC绕点C旋转至△DFC位置,则∠EFC的度数是( )
A.90° B.30° C.45° D.60°
4.如图,一艘海轮位于灯塔P的南偏东70°方向的M处, 它以每小时40海里的速度向正北方向航行,2小时后到 达位于灯塔P的北偏东40°的N处,则N处与灯塔P的 距离为
A.40海里 B.60海里 C.70海里 D.80海里
5.如图所示的四张扑克牌背面完全相同,洗匀后背面朝上,则从中任意翻开一张,牌面数字是 3 的倍数的概率为( )
A. B. C. D.
6.为了纪念物理学家费米,物理学界以费米(飞米)作为长度单位.已知1飞米等于0.000000000000001米,把0.000000000000001这个数用科学记数法表示为( )
A.1×10﹣15 B.0.1×10﹣14 C.0.01×10﹣13 D.0.01×10﹣12
7.2012﹣2013NBA整个常规赛季中,科比罚球投篮的命中率大约是83.3%,下列说法错误的是
A.科比罚球投篮2次,一定全部命中
B.科比罚球投篮2次,不一定全部命中
C.科比罚球投篮1次,命中的可能性较大
D.科比罚球投篮1次,不命中的可能性较小
8.如图,AB∥CD,E为CD上一点,射线EF经过点A,EC=EA.若∠CAE=30°,则∠BAF=( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
9.抢微信红包成为节日期间人们最喜欢的活动之一.对某单位50名员工在春节期间所抢的红包金额进行统计,并绘制成了统计图.根据如图提供的信息,红包金额的众数和中位数分别是( )
A.20,20 B.30,20 C.30,30 D.20,30
10.下列图形中为正方体的平面展开图的是( )
A. B.
C. D.
11.由4个相同的小立方体搭成的几何体如图所示,则它的主视图是( )
A. B. C. D.
12.等腰中,,D是AC的中点,于E,交BA的延长线于F,若,则的面积为( )
A.40 B.46 C.48 D.50
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.如图,已知直线m∥n,∠1=100°,则∠2的度数为_____.
14.如图,AB是圆O的直径,弦CD⊥AB,∠BCD=30°,CD=4,则S阴影=_____.
15.如图,中,,,,,平分,与相交于点,则的长等于_____.
16.已知AB=AC,tanA=2,BC=5,则△ABC的面积为_______________.
17.若代数式的值为零,则x=_____.
18.点A到⊙O的最小距离为1,最大距离为3,则⊙O的半径长为_____.
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19.(6分)为响应“学雷锋、树新风、做文明中学生”号召,某校开展了志愿者服务活动,活动项目有“戒毒宣传”、“文明交通岗”、“关爱老人”、“义务植树”、“社区服务”等五项,活动期间,随机抽取了部分学生对志愿者服务情况进行调查,结果发现,被调查的每名学生都参与了活动,最少的参与了1项,最多的参与了5项,根据调查结果绘制了如图所示不完整的折线统计图和扇形统计图.
被随机抽取的学生共有多少名?在扇形统计图中,求活动数为3项的学生所对应的扇形圆心角的度数,并补全折线统计图;该校共有学生2000人,估计其中参与了4项或5项活动的学生共有多少人?
20.(6分)某超市销售一种商品,成本每千克40元,规定每千克售价不低于成本,且不高于80元.经市场调查,每天的销售量y(千克)与每千克售价x(元)满足一次函数关系,部分数据如下表:
售价x/(元/千克)
50
60
70
销售量y/千克
100
80
60
(1)求y与x之间的函数表达式;设商品每天的总利润为W(元),求W与x之间的函数表达式(利润=收入-成本);试说明(2)中总利润W随售价x的变化而变化的情况,并指出售价为多少时获得最大利润,最大利润是多少?
21.(6分)某学校环保志愿者协会对该市城区的空气质量进行调查,从全年365天中随机抽取了80天的空气质量指数(AQI)数据,绘制出三幅不完整的统计图表,请根据图表中提供的信息解答下列问题:
AQI指数
质量等级
天数(天)
0-50
优
m
51-100
良
44
101-150
轻度污染
n
151-200
中度污染
4
201-300
重度污染
2
300以上
严重污染
2
(1)统计表中m= ,n= ,扇形统计图中,空气质量等级为“良”的天数占 %;
(2)补全条形统计图,并通过计算估计该市城区全年空气质量等级为“优”和“良”的天数共多少?
22.(8分)某校为了解学生体质情况,从各年级随机抽取部分学生进行体能测试,每个学生的测试成绩按标准对应为优秀、良好、及格、不及格四个等级,统计员在将测试数据绘制成图表时发现,优秀漏统计4人,良好漏统计6人,于是及时更正,从而形成如图图表,请按正确数据解答下列各题:
学生体能测试成绩各等次人数统计表
体能等级
调整前人数
调整后人数
优秀
8
良好
16
及格
12
不及格
4
合计
40
(1)填写统计表;
(2)根据调整后数据,补全条形统计图;
(3)若该校共有学生1500人,请你估算出该校体能测试等级为“优秀”的人数.
23.(8分)如图,大楼底右侧有一障碍物,在障碍物的旁边有一幢小楼DE,在小楼的顶端D处测得障碍物边缘点C的俯角为30°,测得大楼顶端A的仰角为45°(点B,C,E在同一水平直线上).已知AB=80m,DE=10m,求障碍物B,C两点间的距离.(结果保留根号)
24.(10分)我市某外资企业生产的一批产品上市后30天内全部售完,该企业对这批产品上市后每天的销售情况进行了跟踪调查.其中,国内市场的日销售量y1(万件)与时间t(t为整数,单位:天)的部分对应值如下表所示.而国外市场的日销售量y2(万件)与时间t(t为整数,单位:天)的关系如图所示.
(1)请你从所学过的一次函数、二次函数和反比例函数中确定哪种函数能表示y1与t的变化规律,写出y1与t的函数关系式及自变量t的取值范围;
(2)分别探求该产品在国外市场上市20天前(不含第20天)与20天后(含第20天)的日销售量y2与时间t所符合的函数关系式,并写出相应自变量t的取值范围;
(3)设国内、外市场的日销售总量为y万件,写出y与时间t的函数关系式,并判断上市第几天国内、外市场的日销售总量y最大,并求出此时的最大值.
25.(10分)定义:如果把一条抛物线绕它的顶点旋转180°得到的抛物线我们称为原抛物线的“孪生抛物线”.
(1)求抛物线y=x2﹣2x的“孪生抛物线”的表达式;
(2)若抛物线y=x2﹣2x+c的顶点为D,与y轴交于点C,其“孪生抛物线”与y轴交于点C′,请判断△DCC’的形状,并说明理由:
(3)已知抛物线y=x2﹣2x﹣3与y轴交于点C,与x轴正半轴的交点为A,那么是否在其“孪生抛物线”上存在点P,在y轴上存在点Q,使以点A、C、P、Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由.
26.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2﹣2ax与x轴相交于O、A两点,OA=4,点D为抛物线的顶点,并且直线y=kx+b与该抛物线相交于A、B两点,与y轴相交于点C,B点的横坐标是﹣1.
(1)求k,a,b的值;
(2)若P是直线AB上方抛物线上的一点,设P点的横坐标是t,△PAB的面积是S,求S关于t的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当PB∥CD时,点Q是直线AB上一点,若∠BPQ+∠CBO=180°,求Q点坐标.
27.(12分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P沿射线BD运动,连接AP,将线段AP绕点P顺时针旋转90°得线段PQ.
(1)当点Q落到AD上时,∠PAB=____°,PA=_____,长为_____;
(2)当AP⊥BD时,记此时点P为P0,点Q为Q0,移动点P的位置,求∠QQ0D的大小;
(3)在点P运动中,当以点Q为圆心,BP为半径的圆与直线BD相切时,求BP的长度;
(4)点P在线段BD上,由B向D运动过程(包含B、D两点)中,求CQ的取值范围,直接写出结果.
参考答案
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1、B
【解析】
分析:根据轴对称图形的概念求解.
详解:A、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
B、是轴对称图形,故此选项符合题意;
C、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
D、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
故选B.
点睛:本题考查了轴对称图形,轴对称图形的判断方法:把某个图象沿某条直线折叠,如果图形的两部分能够重合,那么这个是轴对称图形.
2、C
【解析】
先分别求出点P从点B出发,沿B→C→D向终点D匀速运动时,当0<x≤2和2<x≤4时,y与x之间的函数关系式,即可得出函数的图象.
【详解】
由题意知,点P从点B出发,沿B→C→D向终点D匀速运动,则
当0<x≤2,y=x,
当2<x≤4,y=1,
由以上分析可知,这个分段函数的图象是C.
故选C.
3、C
【解析】
根据正方形的每一个角都是直角可得∠BCD=90°,再根据旋转的性质求出∠ECF=∠BCD=90°,CE=CF,然后求出△CEF是等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质解答.
【详解】
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,
∵△BEC绕点C旋转至△DFC的位置,
∴∠ECF=∠BCD=90°,CE=CF,
∴△CEF是等腰直角三角形,
∴∠EFC=45°.
故选:C.
【点睛】
本题目是一道考查旋转的性质问题——每对对应点到旋转中心的连线的夹角都等于旋转角度,每对对应边相等,故 为等腰直角三角形.
4、D
【解析】
分析:依题意,知MN=40海里/小时×2小时=80海里,
∵根据方向角的意义和平行的性质,∠M=70°,∠N=40°,
∴根据三角形内角和定理得∠MPN=70°.∴∠M=∠MPN=70°.
∴NP=NM=80海里.故选D.
5、C
【解析】
根据题意确定所有情况的数目,再确定符合条件的数目,根据概率的计算公式即可.
【详解】
解:由题意可知,共有4种情况,其中是 3 的倍数的有6和9,
∴是 3 的倍数的概率,
故答案为:C.
【点睛】
本题考查了概率的计算,解题的关键是熟知概率的计算公式.
6、A
【解析】
根据科学记数法的表示方法解答.
【详解】
解:把这个数用科学记数法表示为.
故选:.
【点睛】
此题重点考查学生对科学记数法的应用,熟练掌握小于0的数用科学记数法表示法是解题的关键.
7、A
【解析】
试题分析:根据概率的意义,概率是反映事件发生机会的大小的概念,只是表示发生的机会的大小,机会大也不一定发生。因此。
A、科比罚球投篮2次,不一定全部命中,故本选项正确;
B、科比罚球投篮2次,不一定全部命中,正确,故本选项错误;
C、∵科比罚球投篮的命中率大约是83.3%,
∴科比罚球投篮1次,命中的可能性较大,正确,故本选项错误;
D、科比罚球投篮1次,不命中的可能性较小,正确,故本选项错误。
故选A。
8、D
【解析】解:∵EC=EA.∠CAE=30°,∴∠C=30°,∴∠AED=30°+30°=60°.∵AB∥CD,∴∠BAF=∠AED=60°.故选D.
点睛:本题考查的是平行线的性质,熟知两直线平行,同位角相等是解答此题的关键.
9、C
【解析】
根据众数和中位数的定义,出现次数最多的那个数就是众数,把一组数据按照大小顺序排列,中间那个数或中间两个数的平均数叫中位数.
【详解】
捐款30元的人数为20人,最多,则众数为30,
中间两个数分别为30和30,则中位数是30,
故选C.
【点睛】
本题考查了条形统计图、众数和中位数,这是基础知识要熟练掌握.
10、C
【解析】
利用正方体及其表面展开图的特点依次判断解题.
【详解】
由四棱柱四个侧面和上下两个底面的特征可知A,B,D上底面不可能有两个,故不是正方体的展开图,选项C可以拼成一个正方体,故选C.
【点睛】
本题是对正方形表面展开图的考查,熟练掌握正方体的表面展开图是解题的关键.
11、A
【解析】试题分析:几何体的主视图有2列,每列小正方形数目分别为2,1.
故选A.
考点:三视图
视频
12、C
【解析】
∵CE⊥BD,∴∠BEF=90°,∵∠BAC=90°,∴∠CAF=90°,
∴∠FAC=∠BAD=90°,∠ABD+∠F=90°,∠ACF+∠F=90°,
∴∠ABD=∠ACF,
又∵AB=AC,∴△ABD≌△ACF,∴AD=AF,
∵AB=AC,D为AC中点,∴AB=AC=2AD=2AF,
∵BF=AB+AF=12,∴3AF=12,∴AF=4,
∴AB=AC=2AF=8,
∴S△FBC= ×BF×AC=×12×8=48,故选C.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13、80°.
【解析】
如图,已知m∥n,根据平行线的性质可得∠1=∠3,再由平角的定义即可求得∠2的度数.
【详解】
如图,
∵m∥n,
∴∠1=∠3,
∵∠1=100°,
∴∠3=100°,
∴∠2=180°﹣100°=80°,
故答案为80°.
【点睛】
本题考查了平行线的性质,熟练运用平行线的性质是解决问题的关键.
14、
【解析】
根据垂径定理求得 然后由圆周角定理知∠DOE=60°,然后通过解直角三角形求得线段OD、OE的长度,最后将相关线段的长度代入S阴影=S扇形ODB-S△DOE+S△BEC.
【详解】
如图,假设线段CD、AB交于点E,
∵AB是O的直径,弦CD⊥AB,
∴
又∵
∴
∴
∴S阴影=S扇形ODB−S△DOE+S△BEC
故答案为:.
【点睛】
考查圆周角定理,垂径定理,扇形面积的计算,熟练掌握扇形的面积公式是解题的关键.
15、3
【解析】
如图,延长CE、DE,分别交AB于G、H,由∠BAD=∠ADE=60°可得三角形ADH是等边三角形,根据等腰直角三角形的性质可知CG⊥AB,可求出AG的长,进而可得GH的长,根据含30°角的直角三角形的性质可求出EH的长,根据DE=DH-EH即可得答案.
【详解】
如图,延长CE、DE,分别交AB于G、H,
∵∠BAD=∠ADE=60°,
∴△ADH是等边三角形,
∴DH=AD=AH=5,∠DHA=60°,
∵AC=BC,CE平分∠ACB,∠ACB=90°,
∴AB==8,AG=AB=4,CG⊥AB,
∴GH=AH=AG=5-4=1,
∵∠DHA=60°,
∴∠GEH=30°,
∴EH=2GH=2
∴DE=DH-EH=5=2=3.
故答案为:3
【点睛】
本题考查等边三角形的判定及性质、等腰直角三角形的性质及含30°角的直角三角形的性质,熟记30°角所对的直角边等于斜边的一半的性质并正确作出辅助线是解题关键.
16、
【解析】
作CD⊥AB,由tanA=2,设AD=x,CD=2x,根据勾股定理AC=x,则BD=,
然后在Rt△CBD中BC2=BD2+CD2,即52=4x2+,解得x2=,则S△ABC===
【详解】
如图作CD⊥AB,
∵tanA=2,设AD=x,CD=2x,
∴AC=x,∴BD=,
在Rt△CBD中BC2=BD2+CD2,
即52=4x2+,
x2=,
∴S△ABC===
【点睛】
此题主要考查三角函数的应用,解题的关键是根据题意作出辅助线进行求解.
17、3
【解析】
由题意得,=0,解得:x=3,经检验的x=3是原方程的根.
18、1或2
【解析】
分类讨论:点在圆内,点在圆外,根据线段的和差,可得直径,根据圆的性质,可得答案.
【详解】
点在圆内,圆的直径为1+3=4,圆的半径为2;
点在圆外,圆的直径为3−1=2,圆的半径为1,
故答案为1或2.
【点睛】
本题考查点与圆的位置关系,关键是分类讨论:点在圆内,点在圆外.
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19、(1)被随机抽取的学生共有50人;(2)活动数为3项的学生所对应的扇形圆心角为72°,(3)参与了4项或5项活动的学生共有720人.
【解析】
分析:(1)利用活动数为2项的学生的数量以及百分比,即可得到被随机抽取的学生数;
(2)利用活动数为3项的学生数,即可得到对应的扇形圆心角的度数,利用活动数为5项的学生数,即可补全折线统计图;
(3)利用参与了4项或5项活动的学生所占的百分比,即可得到全校参与了4项或5项活动的学生总数.
详解:(1)被随机抽取的学生共有14÷28%=50(人);
(2)活动数为3项的学生所对应的扇形圆心角=×360°=72°,
活动数为5项的学生为:50﹣8﹣14﹣10﹣12=6,
如图所示:
(3)参与了4项或5项活动的学生共有×2000=720(人).
点睛:本题主要考查折线统计图与扇形统计图及概率公式,根据折线统计图和扇形统计图得出解题所需的数据是解题的关键.
20、 (1)y=-2x+200 (2)W=-2x2+280x-8 000(3)售价为70元时,获得最大利润,这时最大利润为1 800元.
【解析】
(1)用待定系数法求一次函数的表达式;
(2)利用利润的定义,求与之间的函数表达式;
(3)利用二次函数的性质求极值.
【详解】
解:(1)设,由题意,得,解得,∴所求函数表达式为.
(2).
(3),其中,∵,
∴当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小,当售价为70元时,获得最大利润,这时最大利润为1800元.
考点: 二次函数的实际应用.
21、 (1)m=20,n=8;55;(2) 答案见解析.
【解析】
(1)由A占25%,即可求得m的值,继而求得n的值,然后求得空气质量等级为“良”的天数占的百分比;
(2)首先由(1)补全统计图,然后利用样本估计总体的知识求解即可求得答案.
【详解】
(1)∵m=80×25%=20,n=80-20-44-4-2-2=8,
∴空气质量等级为“良”的天数占:×100%=55%.
故答案为20,8,55;
(2)估计该市城区全年空气质量等级为“优”和“良”的天数共:365×(25%+55%)=292(天),
答:估计该市城区全年空气质量等级为“优”和“良”的天数共292天;
补全统计图:
【点睛】
此题考查了条形图与扇形图的知识.读懂统计图,从统计图中得到必要的信息是解决问题的关键.
22、(1)12;22;12;4;50;(2)详见解析;(3)1.
【解析】
(1)求出各自的人数,补全表格即可;
(2)根据调整后的数据,补全条形统计图即可;
(3)根据“游戏”人数占的百分比,乘以1500即可得到结果.
【详解】
解:(1)填表如下:
体能等级
调整前人数
调整后人数
优秀
8
12
良好
16
22
及格
12
12
不及格
4
4
合计
40
50
故答案为12;22;12;4;50;
(2)补全条形统计图,如图所示:
(3)抽取的学生中体能测试的优秀率为24%,
则该校体能测试为“优秀”的人数为1500×24%=1(人).
【点睛】
本题考查了统计表与条形统计图的知识点,解题的关键是熟练的掌握统计表与条形统计图的相关知识点.
23、(70﹣10)m.
【解析】
过点D作DF⊥AB于点F,过点C作CH⊥DF于点H.通过解得到DF的长度;通过解得到CE的长度,则
【详解】
如图,过点D作DF⊥AB于点F,过点C作CH⊥DF于点H.
则DE=BF=CH=10m,
在中,∵AF=80m−10m=70m,
∴DF=AF=70m.
在中,∵DE=10m,
∴
∴
答:障碍物B,C两点间的距离为
24、(1)y1=﹣t(t﹣30)(0≤t≤30);(2)∴y2=;(3)上市第20天,国内、外市场的日销售总量y最大,最大值为80万件.
【解析】
(1)根据题意得出y1与t之间是二次函数关系,然后利用待定系数法求出函数解析式;
(2)利用待定系数法分别求出两个函数解析式,从而得出答案;
(3)分0≤t<20、t=20和20≤t≤30三种情况根据y=y1+y2求出函数解析式,然后根据二次函数的性质得出最值,从而得出整体的最值.
【详解】
解:(1)由图表数据观察可知y1与t之间是二次函数关系,
设y1=a(t﹣0)(t﹣30)
再代入t=5,y1=25可得a=﹣
∴y1=﹣t(t﹣30)(0≤t≤30)
(2)由函数图象可知y2与t之间是分段的一次函数由图象可知:
0≤t<20时,y2=2t,当20≤t≤30时,y2=﹣4t+120,
∴y2=,
(3)当0≤t<20时,y=y1+y2=﹣t(t﹣30)+2t=80﹣(t﹣20)2 ,
可知抛物线开口向下,t的取值范围在对称轴左侧,y随t的增大而增大,所以最大值小于当t=20时的值80,
当20≤t≤30时,y=y1+y2=﹣t(t﹣30)﹣4t+120=125﹣(t﹣5)2 ,
可知抛物线开口向下,t的取值范围在对称轴右侧,y随t的增大而减小,所以最大值为当t=20时的值80,
故上市第20天,国内、外市场的日销售总量y最大,最大值为80万件.
25、(1)y=-(x-1)²=-x²+2x-2;(2)等腰Rt△,(3)P1(3,-8),P2(-3,-20).
【解析】
(1)当抛物线绕其顶点旋转180°后,抛物线的顶点坐标不变,只是开口方向相反,则可根据顶点式写出旋转后的抛物线解析式;
(2)可分别求出原抛物线和其“孪生抛物线”与y轴的交点坐标C、C′,由点的坐标可知△DCC’是等腰直角三角形;
(3)可求出A(3,0),C(0,-3),其“孪生抛物线”为y=-x2+2x-5,当AC为对角线时,由中点坐标可知点P不存在,当AC为边时,分两种情况可求得点P的坐标.
【详解】
(1)抛物线y=x2-2x化为顶点式为y=(x-1)2-1,顶点坐标为(1,-1),由于抛物线y=x2-2x绕其顶点旋转180°后抛物线的顶点坐标不变,只是开口方向相反,
则所得抛物线解析式为y=-(x-1)2-1=-x2+2x-2;
(2)△DCC'是等腰直角三角形,理由如下:
∵抛物线y=x2-2x+c=(x-1)2+c-1,
∴抛物线顶点为D的坐标为(1,c-1),与y轴的交点C的坐标为(0,c),
∴其“孪生抛物线”的解析式为y=-(x-1)2+c-1,与y轴的交点C’的坐标为(0,c-2),
∴CC'=c-(c-2)=2,
∵点D的横坐标为1,
∴∠CDC'=90°,
由对称性质可知DC=DC’,
∴△DCC'是等腰直角三角形;
(3)∵抛物线y=x2-2x-3与y轴交于点C,与x轴正半轴的交点为A,
令x=0,y=-3,令y=0时,y=x2-2x-3,解得x1=-1,x2=3,
∴C(0,-3),A(3,0),
∵y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴其“孪生抛物线”的解析式为y=-(x-1)2-4=-x2+2x-5,
若A、C为平行四边形的对角线,
∴其中点坐标为(,−),
设P(a,-a2+2a-5),
∵A、C、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,
∴Q(0,a-3),
∴=−,
化简得,a2+3a+5=0,△<0,方程无实数解,
∴此时满足条件的点P不存在,
若AC为平行四边形的边,点P在y轴右侧,则AP∥CQ且AP=CQ,
∵点C和点Q在y轴上,
∴点P的横坐标为3,
把x=3代入“孪生抛物线”的解析式y=-32+2×3-5=-9+6-5=-8,
∴P1(3,-8),
若AC为平行四边形的边,点P在y轴左侧,则AQ∥CP且AQ=CP,
∴点P的横坐标为-3,
把x=-3代入“孪生抛物线”的解析式y=-9-6-5=-20,
∴P2(-3,-20)
∴原抛物线的“孪生抛物线”上存在点P1(3,-8),P2(-3,-20),在y轴上存在点Q,使以点A、C、P、Q为顶点的四边形为平行四边形.
【点睛】
本题是二次函数综合题型,主此题主要考查了根据二次函数的图象的变换求抛物线的解析式,解题的关键是求出旋转后抛物线的顶点坐标以及确定出点P的位置,注意分情况讨论.
26、(1)k=1、a=2、b=4;(2)s=﹣t2﹣ t﹣6,自变量t的取值范围是﹣4<t<﹣1;(3)Q(﹣,)
【解析】
(1)根据题意可得A(-4,0)代入抛物线解析式可得a,求出抛物线解析式,根据B的横坐标可求B点坐标,把A,B坐标代入直线解析式,可求k,b
(2)过P点作PN⊥OA于N,交AB于M,过B点作BH⊥PN,设出P点坐标,可求出N点坐标,即可以用t表示S.
(3)由PB∥CD,可求P点坐标,连接OP,交AC于点R,过P点作PN⊥OA于M,交AB于N,过D点作DT⊥OA于T,根据P的坐标,可得∠POA=45°,由OA=OC可得∠CAO=45°则PO⊥AB,根据抛物线的对称性可知R在对称轴上.设Q点坐标,根据△BOR∽△PQS,可求Q点坐标.
【详解】
(1)∵OA=4
∴A(﹣4,0)
∴﹣16+8a=0
∴a=2,
∴y=﹣x2﹣4x,当x=﹣1时,y=﹣1+4=3,
∴B(﹣1,3),
将A(﹣4,0)B(﹣1,3)代入函数解析式,得,
解得,
直线AB的解析式为y=x+4,
∴k=1、a=2、b=4;
(2)过P点作PN⊥OA于N,交AB于M,过B点作BH⊥PN,如图1,
由(1)知直线AB是y=x+4,抛物线是y=﹣x2﹣4x,
∴当x=t时,yP=﹣t2﹣4t,yN=t+4
PN=﹣t2﹣4t﹣(t+4)=﹣t2﹣5t﹣4,
BH=﹣1﹣t,AM=t﹣(﹣4)=t+4,
S△PAB=PN(AM+BH)=(﹣t2﹣5t﹣4)(﹣1﹣t+t+4)=(﹣t2﹣5t﹣4)×3,
化简,得s=﹣t2﹣ t﹣6,自变量t的取值范围是﹣4<t<﹣1;
∴﹣4<t<﹣1
(3)y=﹣x2﹣4x,当x=﹣2时,y=4即D(﹣2,4),当x=0时,y=x+4=4,即C(0,4),
∴CD∥OA
∵B(﹣1,3).
当y=3时,x=﹣3,
∴P(﹣3,3),
连接OP,交AC于点R,过P点作PN⊥OA于M,交AB于N,过D点作DT⊥OA于T,如图2,
可证R在DT上
∴PN=ON=3
∴∠PON=∠OPN=45°
∴∠BPR=∠PON=45°,
∵OA=OC,∠AOC=90°
∴∠PBR=∠BAO=45°,
∴PO⊥AC
∵∠BPQ+∠CBO=180,
∴∠BPQ=∠BCO+∠BOC
过点Q作QS⊥PN,垂足是S,
∴∠SPQ=∠BOR∴tan∠SPQ=tan∠BOR,
可求BR=,OR=2,
设Q点的横坐标是m,
当x=m时y=m+4,
∴SQ=m+3,PS=﹣m﹣1
∴,解得m=﹣.
当x=﹣时,y=,
Q(﹣,).
【点睛】
本题考查二次函数综合题、一次函数的应用、相似三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识,学会添加常用辅助线,构造特殊四边形解决问题.
27、 (1)45,,π;(2)满足条件的∠QQ0D为45°或135°;(3)BP的长为或;(4)≤CQ≤7.
【解析】
(1)由已知,可知△APQ为等腰直角三角形,可得∠PAB,再利用三角形相似可得PA,及弧AQ的长度;
(2)分点Q在BD上方和下方的情况讨论求解即可.
(3)分别讨论点Q在BD上方和下方的情况,利用切线性质,在由(2)用BP0表示BP,由射影定理计算即可;
(4)由(2)可知,点Q在过点Qo,且与BD夹角为45°的线段EF上运动,有图形可知,当点Q运动到点E时,CQ最长为7,再由垂线段最短,应用面积法求CQ最小值.
【详解】
解:(1)如图,过点P做PE⊥AD于点E
由已知,AP=PQ,∠APQ=90°
∴△APQ为等腰直角三角形
∴∠PAQ=∠PAB=45°
设PE=x,则AE=x,DE=4﹣x
∵PE∥AB
∴△DEP∽△DAB
∴=
∴=
解得x=
∴PA=PE=
∴弧AQ的长为•2π•=π.
故答案为45,,π.
(2)如图,过点Q做QF⊥BD于点F
由∠APQ=90°,
∴∠APP0+∠QPD=90°
∵∠P0AP+∠APP0=90°
∴∠QPD=∠P0AP
∵AP=PQ
∴△APP0≌△PQF
∴AP0=PF,P0P=QF
∵AP0=P0Q0
∴Q0D=P0P
∴QF=FQ0
∴∠QQ0D=45°.
当点Q在BD的右下方时,同理可得∠PQ0Q=45°,
此时∠QQ0D=135°,
综上所述,满足条件的∠QQ0D为45°或135°.
(3)如图当点Q直线BD上方,当以点Q为圆心,BP为半径的圆与直线BD相切时
过点Q做QF⊥BD于点F,则QF=BP
由(2)可知,PP0=BP
∴BP0=BP
∵AB=3,AD=4
∴BD=5
∵△ABP0∽△DBA
∴AB2=BP0•BD
∴9=BP×5
∴BP=
同理,当点Q位于BD下方时,可求得BP=
故BP的长为或
(4)由(2)可知∠QQ0D=45°
则如图,点Q在过点Q0,且与BD夹角为45°的线段EF上运动,
当点P与点B重合时,点Q与点F重合,此时,CF=4﹣3=1
当点P与点D重合时,点Q与点E重合,此时,CE=4+3=7
∴EF===5
过点C做CH⊥EF于点H
由面积法可知
CH===
∴CQ的取值范围为:≤CQ≤7
【点睛】
本题是几何综合题,考查了三角形全等、勾股定理、切线性质以及三角形相似的相关知识,应用了分类讨论和数形结合的数学思想.
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